【分析】(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;
(2)利用W有=Gh求出有用功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比; (3)利用P=求拉力做功功率;
(4)利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 【解答】解:
A、拉力F做的功:W总=Fs=150N×3m=450J;故A错误; B、有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J, 斜面的机械效率:η=
=
×100%≈66.67%,故B正确。
C、拉力的功率:P===75W,故C错误;
D、额外功:W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J, 由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力: f=
=
=50N,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算,知道使用斜面克服摩擦做的功为额外功是关键。
三、(一)力与运动专题(本专题满分15分,共5小题,第14小题9分,第15小题6分) 14.探究力平衡的条件
装置 如图所示,左右两盘放质量相等的砝码,小车保
持静止。
过程①将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明步骤
彼此平衡的两个力大小 相等 ;
②将小车扭转一个角度,放手后小车将转回原位置,说明彼此平衡的两个力必须在 同一条直线
上。
问题③ 不能 (填“能”或“不能”)将图中的小讨论 车换成重铁块进行实验,原因是: 摩擦力对实
验有影响 。
【分析】(1)在研究二力平衡条件的实验中,要保证木块在水平方向上只受到两个力F1和F2作用;
(2)根据二力的平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上分析答题。
(3)小车换成重铁放在水平桌面上,铁块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力,就会影响实验效果,
【解答】解:①在做该实验时,为了防止摩擦力对实验造成影响,所以实验时,应将小车放在光滑的水平桌面上,然后向两端的小盘里加砝码,发现当两盘砝码质量相等时,木块静止,若砝码质量不相等,木块不会静止;说明彼此平衡的两个力大小相等。 ②由于二力平衡时,这两个力必须在同一条直线上,所以若大小相等,但它们不在同一直线上。把木块扭转一个角度则木块 不会处在静止状态。
据上述实验可知,作用在同一物体上的两个力,如果大小 相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡了;说明彼此平衡的两个力必须在同一条直线上。 ③小车换成重铁放在水平桌面上,铁块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力,摩擦力对实验有影响,所以不能将小车换成重铁块进行实验。 故答案为:①相等;②同一条直线;③不能;
【点评】本题探究二力平衡的条件,明确用控制变量法研究问题,要清楚实验过程中的每个细节的目的,可根据二力平衡条件分析解答本题。 15.(5
分)某物理实验小组做了如图所示的探究实验。
①实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做 匀速直线 运动,则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
②比较图甲和图乙中的弹簧测力计的示数可知,压力越 大 ,滑动摩擦力越大。 ③比较图甲和图 丙 中的弹簧测力计的示数发现,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 ④在甲图中,用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块使它沿水平木板滑动,发现弹簧测力计示
数 不变 (填“改变”或“不变”)说明滑动摩擦力的大小与速度大小 无关 (填“有
关”或“无关”)
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论。 (4)滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,与接触面积、速度大小无关。 【解答】解:①只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
故实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
②研究滑动摩擦力与压力大小关系,要控制接触面粗糙程度相同,故比较甲图和乙图中的弹簧测力计的示数可知,压力越大,滑动摩擦力越大;
③比较甲图和丙图中的弹簧测力计的示数发现,接触面越粗糙,测力计示数越大,滑动摩擦力越大。运用控制变量法得出,影响滑动摩擦力的大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
④在图甲中,用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块,使它沿水平木板滑动,发现弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。 故答案为:①匀速直线;②大;③丙;④不变;无关。
【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的两个因素实验,内容较多,有较强的综合性,体现了对我们能力的考查。
16.站在公交车上的人,在突然刹车时会向前倾倒,是因为突然刹车时人的脚由于受到阻力的作用由运动变为 静止 ,而人体上部由于 惯性 ,要 继续向前运动 ,所以人会向前倾倒。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性;在利用惯性解释问题时,应先确定物体原来的运动状态,而后某一部分的运动状态发生改变,而另一部分由于惯性会保持原来的运动状态。
【解答】解:站在公交车上的人,在刹车前人和车一起向前运动,人和车原来处于运动状态,突然刹车时,人的脚由于受到阻力的作用由运动变为静止,而人的上半身由于具有惯性,要继续向前运动,所以人会向前倾倒; 故答案为:静止;惯性;继续向前运动。
【点评】本题考查了学生对惯性现象的理解和掌握。学习中要注意联系实际,用所学惯
性知识解释生活中的实际问题。
17.物体A、B一起在水平面上向右做匀速直线运动,请画出A的受力示意图
【分析】(1)首先对物体进行受力分析,顺序是:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘液气浮;
(2)力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
货物A做匀速直线运动,处于平衡状态,A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,G与F是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心,然后做出A所受力的示意图。 【解答】解:
物体A随B一起做匀速直线运动,处于平衡状态,A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,G与F是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体A的重心;由于A与B处于相对静止状态,故A与B之间无摩擦力,则A在水平方向上不受力的作用;
重力从重心竖直向下画,符号为G;支持力从重心竖直向上画,符号为F,注意两条线段的长度相同,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,注意物体处于平衡状态,在水平面上作匀速直线运动时不受水平方向上的阻力。
18.(1分)运用知识解决问题:一个密度为2g/cm、边长为10cm的正方体,它受到的重力为 19.6N 。
【分析】知道正方体的边长,求出正方体的体积,根据密度公式可求得其质量,然后利用G=mg可求得其重力。
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【解答】解:正方体的体积:V=(10cm)=1000cm,
由ρ=可得,正方体的质量:m=ρV=2g/cm×1000cm=2000g=2kg, 它受到的重力:G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N。 故答案为:19.6N。
【点评】此题考查密度公式的应用和重力的计算,比较简单,属于基础知识。 四、
19.当窗外有风吹过时,窗外空气的压强 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)室内空气压强,窗帘在压力差的作用下被推到窗 外 (填“外”或“内”)。 【分析】流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。 【解答】解:当窗外有风吹过时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗外空空气的流速大于室内空气的流速,窗外空气的压强小于室内空气的压强,在内外压强差的作用下,窗帘被压向窗户外面。 故答案为:小于;外。
【点评】对于流体问题,一般分析物体两侧的流体流速,根据流体压强跟流速的关系,判断物体两侧的压强是解决此类习题的思路。
20.如图,实心铁球沉在水底静止,请在图中画出铁球所受力的示意图。
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3
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【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:实心铁球沉在水底静止,共受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力;第二个是竖直向上的浮力;第三个是容器底部对铁球竖直向上的支持力,作用点均可画在铁球的重心上,如图所示:
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